How big is Glukosemolekül?

Ein Glukosemolekül ist eine einzelne Einheit von Glukose, dem häufigsten einfachen Zucker und einer wichtigen Energiequelle für Lebewesen. Es ist etwa 0,8 Nanometer breit, gemessen daran, wie es sich durch Wasser bewegt. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter. Jedes Molekül besteht aus 24 Atomen: 6 Kohlenstoff-, 12 Wasserstoff- und 6 Sauerstoffatomen, geschrieben als C₆H₁₂O₆.

Größe

Ein Glukosemolekül ist nicht rund und hat, wie jedes Molekül, keinen scharfen Rand, sodass seine Größe davon abhängt, wie sie gemessen wird. In Wasser hat Glukose meist die Form eines Rings. Der Ring hat sechs Ecken, und benachbarte Kohlenstoffatome darin liegen etwa 0,15 Nanometer auseinander. In seiner längsten Ausdehnung gemessen ist das ganze Molekül etwa 1 Nanometer lang.

Ein weiteres Maß ergibt sich daraus, wie sich Glukose durch Wasser bewegt. Tests dazu, wie stark Glukose Wasser eindickt, ergeben für sie einen Radius von 0,42 Nanometern. Dieser Wert schließt die Wassermoleküle mit ein, die sich beim Bewegen an sie anlagern. Damit ist das Molekül etwa 0,84 Nanometer breit, nahe an den 0,8 Nanometern des Explorers.

Größenvergleiche

Etwa 100.000–125.000 Glukosemoleküle, nebeneinander gelegt, würden die Breite eines menschlichen Haares ergeben, das 0,08–0,1 Millimeter breit ist.
Ein Glukosemolekül ist 10-mal so schwer wie ein Wassermolekül und etwa dreimal so breit.
Wäre ein Glukosemolekül auf die Größe eines Basketballs vergrößert, wäre ein 0,1 Millimeter breites menschliches Haar etwa 30 Kilometer breit.
Eine einzelne Cellulosekette, der Hauptbestandteil von Holz und Papier, besteht aus Hunderten bis Tausenden von Glukosemolekülen, die in einer Reihe miteinander verbunden sind.

Was Glukose bewirkt

Pflanzen stellen Glukose aus Kohlendioxid und Wasser her und decken damit ihren Energiebedarf. Pflanzenfressende Tiere gewinnen einen Großteil ihrer Glukose, indem sie Stärke abbauen, die Form, in der Pflanzen Zucker speichern. In den Zellen wird die aus Glukose freigesetzte Energie genutzt, um ATP herzustellen, ein Molekül, mit dem Zellen Energie transportieren.

Menschen und andere Wirbeltiere speichern überschüssige Glukose als Glykogen, hauptsächlich in Leber und Muskeln. Sinkt der Glukosespiegel im Blut, baut der Körper Glykogen ab, um wieder Glukose freizusetzen.

Glukoseketten

Stärke, Glykogen und Cellulose bestehen alle aus langen Ketten von Glukosemolekülen. Cellulose macht den größten Teil der Zellwände von Pflanzen aus. Sie ist das häufigste natürliche Polymer, ein Riesenmolekül aus sich wiederholenden Einheiten.

Die menschlichen Verdauungsenzyme können die Verbindungen zwischen den Glukoseeinheiten in Cellulose nicht aufbrechen, weshalb Menschen sie nicht verdauen können. Kühe, Koalas und einige andere pflanzenfressende Tiere können das, mithilfe von Mikroben in ihren Mägen. Haushaltszucker ist ein anderer Zucker, Saccharose, der aus einer Glukoseeinheit besteht, die mit einer Fructoseeinheit verbunden ist.